Descubren un nuevo tipo de neurona: híbrida y capaz de generar señales eléctricas

Nuestro cerebro tiene, básicamente, dos tipos de células: las neuronas o células nerviosas y las células gliales o neuroglias. Pero la realidad es mucho más compleja y el mapa más preciso de nuestro cerebro hasta la fecha, ha encontrado 3.000 tipos diferentes de células en el cerebro. Y a ellos ahora se suma una más: un equipo de científicos ha descubierto un nuevo tipo de célula en el cerebro humano.

El estudio publicado en Cancer Cell revela que un tercio de las células de los gliomas, un tipo de tumor cerebral, emiten impulsos eléctricos. Curiosamente, los impulsos, también llamados potenciales de acción, se originan en células tumorales que son en parte neuronas y en parte glía, lo que respalda la idea innovadora de que las neuronas no son las únicas células que pueden generar señales eléctricas en el cerebro. Los científicos, liderados por Benjamin Deneen, también descubrieron que estas células híbridas están presentes aun si no hay un tumor.

“Los gliomas son los tumores más comunes del sistema nervioso central, con un estimado de 12.000 casos diagnosticados cada año – explica Deneen -. Estos tumores son universalmente letales y tienen efectos devastadores en las funciones neurológicas y cognitivas. Estudios previos han demostrado que los resultados de supervivencia del paciente están asociados con la proliferación y la agresividad del tumor, que están influenciadas por factores intrínsecos y extrínsecos del tumor, incluida la comunicación entre las células tumorales y las neuronas que residen en el cerebro”.

La clave de la agresividad de este tumor reside en que el glioma y las neuronas sanas circundantes se conectan entre sí de formas que impulsan el crecimiento y determinan cuan invasivo es el tumor.

“Sabemos desde hace algún tiempo que las células tumorales y las neuronas interactúan directamente – añade la coautora Rachel N. Curry -. Pero una pregunta que siempre me rondaba la cabeza era: ‘¿Las células cancerosas son eléctricamente activas?’. Para responder a esto necesitábamos muestras humanas directamente del quirófano. Esto garantizaba que la biología de las células tal como existirían en el cerebro se preservara lo más posible”.

Para ello, el equipo de Deneen utilizó una combinación de técnicas que integra registros electrofisiológicos de células completas para medir las señales de activación con la secuenciación de ARN de células individuales y el análisis de la estructura celular para identificar el tipo de células. Este enfoque innovador no se había utilizado antes para estudiar las células tumorales del cerebro humano.

“Nos sorprendió mucho descubrir que estas células tumorales tenían una combinación única de propiedades morfológicas y electrofisiológicas – explica la coautora Qianqian Ma -. Nunca habíamos visto algo así en el cerebro de los mamíferos. Para definir las células que se activan y determinar su identidad, desarrollamos una herramienta computacional que nos permitía etiquetar cada célula individualmente”.

Para los autores, encontrar que tantas células de glioma son eléctricamente activas fue una sorpresa porque va en contra de un concepto muy arraigado en la neurociencia que establece que, de todos los diferentes tipos de células en el cerebro, las neuronas son las únicas que disparan impulsos eléctricos.

“Anteriormente, se había propuesto que algunas células gliales conocidas como células precursoras de oligodendrocitos (OPC) pueden disparar impulsos eléctricos en el cerebro de roedores, pero confirmar esto en humanos había resultado una tarea difícil – afirma la coautora Rachel Curry -. Dado que se estima que hay 100 millones de estas OPC en el cerebro adulto, las contribuciones eléctricas de estas células deberían estudiarse más a fondo”.

Los resultados también sugieren que la proporción de células híbridas en gliomas puede ser utilizadas para pronósticos de tumores: cuantas más células híbridas en gliomas tenga un paciente, mejores serán las opciones de supervivencia, una información de gran valor para los pacientes y sus médicos.

“Los resultados ofrecen una mejor comprensión de los tumores de glioma y la función cerebral normal – concluye el estudio -, una sofisticada línea de bioinformática para analizar poblaciones celulares complejas y posibles implicaciones pronósticas para los pacientes con esta devastadora enfermedad”.